锚注、锚索、槽钢耦合支护修复巷道技术

锚注、锚索、槽钢耦合支护修复巷道技术 锚注、锚索、槽钢耦合加固支护技术应用 肥城矿业集团杨庄煤矿 王强 王振 摘要:针对开拓巷道服务年限长，顶板长期受矿压、采动影响，造成巷道变形量大、底板鼓起、支护非常困难的问题，选择了锚注、锚索、槽钢耦合支护技术进行了加固支护，通过实践及矿压观测分析，此技术有效控制了巷道的变形，确保了巷道的安全使用，达到了可预期目标，获得比较理性的支护效果。 关键词:锚注、锚索、槽钢耦合支护技术 加固支护 1 概述 杨庄煤矿井田位于肥城煤田东部边缘，井田走向长2.53公里，倾斜宽4.0公里，面积10.1194平方公里。 矿井开拓方式为立井多水平开拓, 开拓水平三个即:-60m水平、-250m水平、-380m水平。 -250水平为矿井主采水平，该水平共有三个采区，截至目前已开采15年， -250水平车场重车线巷道设计工程量85m，掘进断面 212.5m,巷道底板标高-250.4m，距地面垂直深度375m，采用锚喷+锚索联合支护，该工程自2007年即出现持续破坏现象，到2009年8月，巷道已严重损坏，破坏 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 现为顶帮开裂脱落、底鼓、两帮收敛，不但影响到人员的安全，而且因巷道底鼓变形也影响到正常运输安全使用，给矿井安全生产带来严重影响。 2 巷道变形破坏原因分析 巷道变形破坏是多种因素综合作用的结果，经分析主要原因有以下几点: (一)、由于-250m水平车场处在三灰之上的粉砂岩层位中，粉砂岩厚10.62m，呈深灰色，质细、性脆易碎，节理裂隙发育，亲水性强，遇水易软化膨胀，岩体自承能力差，自身强度低，硬度系数f<3，属不稳定的松软岩层，支护难度大。 (二)、峒室布置密度大，泵房、变电所周围管子道、吸水井、配水井、配水巷等工程的施工，导致巷道围岩应力的再次或多次分布，巷道原有静压状态下稳定平衡被打破，围岩发生显著变形位移和压力增大，需要经历过应力重新分布达到新的平衡后，巷道围岩才能重新稳定下来。 (三)、-250m水平车场处于矿101断层处，受矿101断层的影响，-250m水平车场存有五条浮生断层，造成顶板较破碎，支护困难。 3 锚注、锚索、槽钢耦合支护技术的确定 现代支护理论强调，围岩不仅是支护体的载荷，更是具有自稳能力的承载体，围岩的自稳能力远大于支护的作用，因此近年来大力推广锚杆支护技术，但在松软破碎围岩中围岩本身的可锚性差，高强树脂锚杆的锚固性能难以发挥。针对-250m水平车场出现严重变形的情况，根据工程地点的地质条件，结合有关失修巷道支护方面的技术资料，决定采用锚注、锚索、槽钢耦合支护对围岩进行加固，以提高围岩的岩体强度和稳定性，控制巷道的进一步变形。 4 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 实施 4.1耦合支护原理 (1)锚注、锚索、槽钢耦合支护是针对巷道围岩由于塑性大变形而产生的变形不协调部位，以及围岩结构面产生的不连续变形，通过锚注-围岩、锚索-围岩以及槽钢-围岩支护的耦合而使其变形协调，从而限制围岩产生有害的变形损伤，实现支护一体化、载荷均匀化，达到巷道稳定的目的。 (2)、锚注、锚索、槽钢耦合支护材料主要包括槽钢、注浆锚杆、锚索，它们在整个体系中所起的作用是不同的。 (3)、在锚注、锚索、槽钢耦合支护中，注浆锚杆是一种特制的中空锚杆，利用这种锚杆的外段进行锚固和封孔，而利用其内段进行射浆，从而达到锚注合一的效果。通过对产生变形的围岩进行预注浆填充加固，提高围岩的物理力学参数，使之增强可锚性，提高注浆锚杆的锚固力，然后在注浆管上安装特制托盘，使注浆管起到全长锚固锚杆作用。 (4)、槽钢的主要作用是弥补注浆锚杆支护能力不足的缺陷，将巷道围岩控制在其应许变形范围内，避免因过度变形而破坏围岩本身的承载程度，从而提高支护的整体性，达到巷道的正确维护要求。 (5)、锚索作为一种新型的加强支护方式，由于锚固深度大，可将浅部不稳定煤层锚固在深部稳定煤层中，同时可施加预紧力，主动支护围岩，能够充分调动巷道深部围岩的强度。 4.2 加固支护设计 注浆泵选用辽宁省葫芦岛市高压注浆泵厂生产的2TGZ-60/210型双液调速注浆泵。注浆材料:425#普硅水泥;水玻璃:浓度30,45?Bé，模数:2.4,3.1;注浆锚杆用无缝钢管制作，总长1800mm，注浆段500mm，其上钻有若干个交叉的射浆孔，锚固段1100mm，尾部螺段100mm，注浆锚杆外径21.25mm，内径,15mm。注浆范围确定在围岩周边1.8,2.5m深度以内，沿巷道2.4m划一注浆段，每段布置8个注浆孔，拱部4个，两帮各两个，底孔距底板300mm，下扎角度30,45?;注浆液以单液水泥浆为主，水灰比0.8:1,0.6:1，局部加水玻璃，注浆压力控制在2,3Mpa，注浆量和注浆时间视围岩是否吸浆或注浆孔周围是否出现跑浆等灵活确定。锚索选用原材料为,5mm*7高强度、低松弛粘结式钢绞线，直径为15.24mm，长度6米，采用4根Z2335树脂药卷固定。锚索间排距为1600×800mm。槽钢排距800mm，每根槽钢必须埋入底板下200mm。加固结束后，再喷100mm厚的砂浆，以达到及时封闭围岩的目的，。(加固支护断面图1) 4.3 施工工艺 刷大巷道断面至设计要求?打注浆锚杆孔?安装注浆锚杆 ?注浆?按槽钢眼距定好眼位打眼?安装锚索?挂网?安装槽 钢?喷砼100mm?矿压观测 4.4 施工安全技术措施 (1) 注浆锚杆要求垂直于岩面，底角注浆锚杆孔下扎30,45?。 (2) 注浆前先用清水冲洗管路并压力导通围岩裂隙，并注意观察周 边漏液情况。 (3) 浆液配比、水灰比和注浆终压应满足设计要求。起始时水灰比 适当减小，20分钟后注浆压力不上升，提高浆液浓度。 (4) 注浆应当连续，因故停止注浆或注浆结束时，必须注入清水， 清水注入量不小于注浆孔的容量，然后取下注浆管吸入清水冲 洗注浆机及管路 。 (5) 注浆时，一边注浆一边搅拌，防止浆液沉淀。 (6) 注浆暂停或停止前应先关闭高压阀，后停机，再拆卸管路，开 始注浆时应先开机后开高压阀。 (7) 每班应有专人对注浆各项参数进行记录，包括各孔注浆量、终 止压力、浆液水灰比、吸浆速度、吸浆进度，并与下班记录人 员交接清楚，以免出现漏注、注入量不足或重复注浆，并及时 汇报，以便提出更合理的注浆方案。 (8) 注浆过程中，若发现巷道表面有跑浆现象，可提高浆液浓度， 必要时可先注漏浆区域，待漏浆区域浆液凝固后再注一孔。 (9) 锚索孔深误差+控制在?30mm。 (10)每孔用4支树脂药卷，必须充分搅拌，锚索搅拌树脂药卷过程中，不能停顿，搅拌时间不得少于25S。 (11)张拉锚索时，应使张拉油缸与锚索保持同轴，张拉千斤顶卡住锚索后，人员可暂撤到千斤顶侧面，张拉千斤顶下方严禁站人。 (12)锚索外露长度控制在200?20mm。 (13)锚索安装48小时后，如发现预紧力下降，必须及时补拉;锚固不合格的锚索，必须用张拉器将不合格的锚索拔出，然后用锚索钻机将原来的钻孔刷一遍，重新安装锚索。 4.5 矿压观测 为了检查锚注、锚索、槽钢耦合支护的支护效果，在-250水平车场进行了设点观测，从60天观察结果看，上帮收敛量为65mm，下帮收敛量63mm，顶板下沉量为22mm，巷道加固30天后，顶底板和两帮的围岩变形都趋于稳定，此后巷道收敛速度率明显减小，确保了-250水平生产的安全正常运行。 5 结论 实践证明，根据围岩+支护共同作用原理及岩石强度理论，采用锚注、锚索、槽钢耦合支护技术加固围岩，对围岩进行注浆加固，可改变岩体的松散结构，提高粘结力和内摩擦角，封闭裂隙，阻止水对岩体的侵蚀，使松散的岩体重新胶结形成再生人造岩体，提高了围岩强度，同时又为注浆锚杆、锚索提供了着力点，使三者的能力得到有效发挥;采用了“先让后抗，以柔克刚，缓冲压力，稳定支护”的 支护理念，解决了巷道重复修复的支护问题，经过近一段的实践证明， 巷道支护是稳定的，取得了 良好的社会效益和经济效益，实践证明， 该技术具有推广价值。